[发明专利]一种自支撑二氧化钛三维微纳米结构制备方法

摘要

一种自支撑TiO2三维微纳米结构制备方法涉及表面微纳米功能结构的制备，在Ti基底上通过超快激光刻蚀与化学处理相结合制备结晶型TiO2三维微纳米结构的方法。首先采用超快激光对纯Ti片进行刻蚀，在纯Ti片表面制备出微米结构；然后将超快激光刻蚀后的Ti片放入NaOH溶液中对微米结构进行水热化学处理，在微米结构表面制备纳米结构；最后在酸性条件下离子交换与空气中退火。通过上述工艺步骤，在Ti基底上获得结晶型TiO2三维微纳米复合结构。该方法制备的TiO2与基底结合牢固，且可分别对微米结构和纳米结构进行调控，从而实现应用性能的提升，在染料敏化太阳能电池、锂离子电池、光催化等领域具有广阔应用前景。

主权项

一种自支撑二氧化钛三维微纳米结构制备方法，包括：首先采用超快激光刻蚀在纯Ti片表面制备出微米结构；然后将激光刻蚀后的Ti片放入NaOH溶液中进行水热化学处理将微米结构Ti转变成Na2Ti2O5 ，并在微米结构表面获得纳米结构；再通过酸性条件下的离子交换将Na2Ti2O5 转变成H2Ti2O5； 最后通过空气中退火将H2Ti2O5 转变为结晶型TiO2 ，获得自支撑结晶型TiO2 三维微纳米结构；其特征在于，所述纳米结构为纳米片结构；所述水热化学处理所用的NaOH溶液浓度为3M，温度为220℃，水热化学处理时间24h；离子交换所用酸浓度为1M，离子交换时间2h。